Обоснование параметров технологического оборудования машины для формирования крон деревьев лесосеменных плантаций

• Автор: Попиков, Виктор Петрович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 181 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Способы формирования крон деревьев при лесовыращивании

1.2 Анализ исследований технологий и параметров технологического оборудования для обрезки крон деревьев
1.3 Выводы

1.4 Цель и задачи исследования

2 Теоретические исследования рабочих процессов и параметров технологического оборудования машины для обрезки крон деревьев
2.1 Обоснование конструктивно-технологической схемы машины для обрезки крон деревьев

2.2 Методика математического моделирования

2.2.1 Динамика гидропривода механизма резания машины для обрезки крон деревьев

2.2.2 Геометрические аспекты взаимодействия пилы с ветвью
2.2.3 Учет взаимодействия диска с ветвью
2.3 Программная реализация математической модели
2.3.1 Особенности проведения компьютерного эксперимента
2.3.2 Выходные параметры и выходные характеристики математической модели
2.3.3 Базовый эксперимент с типичными значениями входных параметров
2.3.4 Влияние параметров дисковой пилы и физико-механических свойств древесины на качественные и энергетические показатели
2.4 Кинематические параметры механизма подъема стрелы манипулятора машины для обрезки крон деревьев
,2.5 Выводы
3 Программа и методика экспериментальных исследований
3.1 Программа исследований

3.2 Оборудование, применяемое в экспериментальных исследованиях
3.3 Методика проведения исследований
3.3.1 Методика определения усилий перерезания ветвей деревьев и удельной силы резания
3.3.2 Методика оптимизации режима работы обрезчика ветвей с дисковой пилой
4 Результаты экспериментальных исследований
4.1 Определение усилия перерезания ветвей
4.2 Определение оптимального режима работы обрезчика ветвей с дисковой пилой
4.3 Выводы
5 Технико-экономическая эффективность применения машины для формирования крон деревьев лесных насаждений
5.1 Результаты производственных испытаний экспериментального образца обрезчика ветвей деревьев
5.2 Расчет экономической эффективности
5.3 Выводы
6 Общие выводы и рекомендации
Библиографический список
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д
Приложение Е
Приложение Ж
Приложение И
Приложение К
Приложение JI
Приложение М
Приложение Н
Приложение О

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В общем объеме лесохозяйственных работ важное место занимает переход к внедрению промышленных методов лесовыращи-вания на основе лесного селекционного или сортового семеноводства. Лесным кодексом РФ предусматривается создание постоянных лесосеменных участков и лесосеменных плантаций. Одним из основных направлений реализации федеральной целевой программы «Развитие лесного семеноводства на период 2009-2020 годы» является обеспечение выполнения всего комплекса мероприятий по содержанию имеющихся лесосеменных объектов и повышение их урожайности за счет лесоводственных и агротехнических уходов, включающих обрезку кроны, внесение удобрений и др.
Существующие конструкции машин для обрезки ветвей деревьев обеспечивают высоту не более 4,5 м, в то время как на лесосеменных плантациях и участках требуемая высота обрезки 7-8 м. В настоящее время обрезка ветвей деревьев лесосеменных плантаций производится рабочими, поднятыми гидроподъемниками в крону деревьев, с помощью ручных ножовок и бензопил. Однако любые повреждения при обрезке вредны для дерева и способствуют возникновению различных инфекционных болезней. Поэтому при обрезке крон необходимо обеспечивать качественный срез ветвей без задиров коры и расщепов. Задача повышения качества и производительности обрезки крон деревьев вызывает острую необходимость в разработке средств механизации этого сложного технологического процесса. Из анализа исследований параметров существующих технических устройств для обрезки крон деревьев следует, что наиболее перспективными являются машины манипуляторно-го типа, рабочим органом которых являются дисковые пилы с гидроприводом. Однако, рабочие процессы и параметры технологического оборудования машин для обрезки крон деревьев лесосеменных плантаций недостаточно исследованы, нет четкого представления о том, какими должны быть параметры гидропривода и зубьев дисковых пил для качественной обрезки крон де-

насаждений недостаточно исследованы, нет четкого представления о том, какими должны быть геометрические параметры зубьев дисковых пил для качественной обрезки и параметры гидропривода.
Цель и задачи исследования. Цель исследования состоит в повышении качества и эффективности процесса обрезки крон деревьев путем обоснования основных параметров технологического оборудования машины манипу-ляторного типа для формирования крон деревьев лесосеменных плантаций.
Исходя из поставленной цели в диссертации решаются следующие основные задачи:
1. Обосновать конструктивно-технологическую схему машины для обрезки крон деревьев с гидроприводом рабочего органа механизма резания.
2. Провести теоретические исследования динамики рабочих процессов, выявить закономерности влияния параметров рабочих органов, биометрических и физико-механических свойств древесины ветвей деревьев на работу машины.
3. Установить экспериментальные закономерности взаимодействия рабочих органов машины с древесиной ветвей, динамики гидропривода и энергоемкости рабочего процесса.
4. Обосновать рациональные параметры экспериментального образца машины, обеспечивающие качественную обрезку ветвей в производственных условиях.